Moottorikäyttöjen säätö
| Rakennetyyppi: | Opintojakso |
|---|---|
| Koodi: | ST00BJ19 |
| OPS: | I-SA STV2022 |
| Taso: | Insinööri (AMK) |
| Opiskeluvuosi: | 3 (2024-2025) |
| Lukukausi: | Syksy |
| Laajuus: | 5 op |
| Vastuuopettaja: | Iskala, Marko |
| Opetuskieli: | Suomi |
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija hallitsee nykyaikaisen nopeussäädetyn moottorikäytön sekä hajautetun energiatuotannon inverttereiden ja verkkovaihtosuuntaajien periaatteet ja osaa soveltaa tietojaan säädetyn sähkökäytön sovellusapplikaation käyttöönotossa. Opiskelija ymmärtää erityyppisten moottorikäyttöjen säätöjen, kuten skalaari-, vektori- ja suoran momenttisäädön ominaisuuksien periaatteelliset erot. Opiskelijalle muodostuu käsitys erityyppisten hajautetun energiatuotannon inverttereiden ohjausten eroista sekä verkkovaihtosuuntaajien toteutusten eroista moottori- ja energiatuotantokäytön välillä. Opiskelija ymmärtää keski- ja pienjännitteisten tahtikoneiden säädön periaatteet myös suuntaajasovellutuksilla toteutettuina. Opiskelijalla on valmius koota yksittäisitä käyttökomponentista yhteentoimiva kokonaisuus.
Opiskelijan työmäärä
135 h, josta lukujärjestykseen merkittyä lähiopetusta 50 h. Luentojen lisäksi laboraatioita 4*4 h. Kokeelle on varattu 2 h.
Edeltävät opinnot / Suositellut valinnaiset opinnot
Työturvallisuus ja sähkötyöturvallisuus, MATLAB ja Simulink, Tehoelektroniikka, Moottorikäyttöjen ohjaus ja suojaus.
Sisältö
Aloitamme kertaamalla siirtofunktion rakentamisen periaatteet, jotta opiskelija pystyy luomaan itsenäisesti simulointimallin erikokoisista kokonaisuuksista. Lähtökohtana harjoitusmallille käytämme tasavirtakäytöllä laajennettua tasavirtamoottorin nopeus- ja virtasäätöä. Käytämme luennolla harjoitustehtäviä varten esivalmisteltuja, siirtofunktioista kasattuja simulointimalleja tehoelektroniikkakomponenttien käyttäytymisen simulointiin ja kokonaisuuksien virittämiseen. Opettelemme lukemaan erilaisten tehoelektroniikan säätösovellusten ohjauskaavioita, jotta ymmärrämme paremmin niiden käyttäytymistä ja käyttömahdollisuuksia niin moottori, kuin hajautetun energian tuotannon sovelluksissa. Oikosulkumoottorista käymme läpi erityisesti skalaari-, vektori- ja suoran momenttisäädön periaatteita. Hajautetusta energiantuotannosta otamme tarkisteluun tyypillisimpiä invertterikäyttöisiä ohjausapplikaatioita. Sekä moottori-, että energiatuotantoon kiinteästi liittyvästä verkkovaihtosuuntaajasta käymme läpi rakenteen ja ohjauksen periaatteet myös tehojen ja verkon sähkönlaadun muokkauksen pohjalta. Tahtimoottorin osalta tutustumme myös syklokonvertterin ja suuritehoisen välipiiritaajuusmuuttajan toimintaperiaatteisiin. Lisäksi käymme läpi kestomagneetti- ja reluktanssitahtikoneen säätöjen periaatteet ja koneiden käyttökohteet. Omana kokonaisuutena syvennämme osaamista säädetyn käytön EMC-kysymyksiin, laakerivirtoihin ja ylijännitteisiin ja niiden ehkäisyyn liittyen. Laboraatio-osuudella perehdymme luennolla esille tulleisiin tyypillisimpiin säädettyjen käyttöjen ohjaussovelluksiin parametroimalla ja testaamalla nopeus- ja momenttisäädettyjä käyttöjä eri moottorivaihtoehdoilla eri toimintaneljänneksissä.
Opiskelumateriaali
Opettajan toimittama materiaali.
Opetusmuoto / Opetusmenetelmät
Lähiopetus, itsenäisesti suoritettavat kotilaskut, valvotut laboraatiot.
Arviointikriteerit
VAMKin yleiset arviointikriteerit.
Arviointimenetelmät
Opettajan arvio, palautettavat laboratorioselostukset ja harjoitukset, tentti.